切削加工における工具損耗の研究は 1960年代から精力的に実施されてきた．しかし工具寿 命 の 予 測 に 関 し ては 今 日 に 至 って も有 効 な 研 究 報 告 がな さ れ て い ない ．す な わ ち 工 具 損 耗 に よる方法では，すくい面，逃げ面摩耗が漸進的に続き，その後突然寿命に達するのが一般的現 象である．しかも加工条件によりその時期は異なるため，極めて予測困難である．この状況に おいて，将来予測に向けた研究を実施したのが本研究である．工具切れ刃エッジの損耗の様子 をフラクタル次元で評価する手法を提案した．得られた成果は以下の事項である．
切削工具損耗のフラクタル性
－ 工具切れ刃損耗の評価を，切れ刃輪郭線形状にフラクタル次元を適用した方法の提案 ができた．
－ 工具の切れ刃輪郭線の抽出からフラクタル次元算出までの画像処理を構築した．
2次元切削におけるフラクタル次元の評価
－ 提案手法の具体的検討を，サーメットによるクロムモリブデン鋼での円筒端面の切削 実験で実施し，その結果，切削条件に よらず工具寿命近くではフラクタル次元が 1.08
～1.12 の範囲で存在することを示し た．
－ 工具切れ刃のフラクタル次元のみ異なる工具での切削実験では，切りくず形状はフラ クタル次元に影響される．そして，フラク タル次元の増加とともに規則性（連続した 螺旋状の切りくず形態）が失われることを明らかにした．
円筒外周切削における工具損耗とフラクタル次元
－ 切れ刃輪郭線を工具の先端コーナー部 と直線部に分けて損耗に様子を調べた ところ，
両者ともにフラクタル性があることを実証できた．
－ 円筒外周切削実験では，加工前においてフラクタル次元がコーナー部，直線部ともに 1.03 であ った．そして 切削速度の異 なる条件で工具寿 命まで実験し たとこ ろ寿命直 前で切削速度に関 係なく先端コ ーナー 部フラクタル次元は 1.08，直線部フ ラクタル 次元は 1.12の値になることを明らか にした．
－ 軽切削の切削条件では大規模な破壊は起らず，小さな規模の欠けが優勢となったため
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先 端 よ り 切 削 速 度 の 速 い 直 線 部 が より 損 耗 が 大 き い こ と が フ ラ ク タ ル 次元 の 差 と し て示すことができた．
フラクタル次元に基づく切削工具の寿命予測
－ サーメット工具に対する切削実験から，工具寿命直前においてフラクタル次元 の値は すくい角により異なる．すくい角が 0°のとき 1.18，30°のとき 1.08 であっ た．この
ことはすくい角が大きくなるとチッピングの規模が大きくなり，寿命に至る．逆にす くい角が小さいと微小な欠けが多く発生し，寿命に至る特徴を持つ．
－ 寿命予測の観点から，フラクタル次元は他の逃げ面摩耗幅，切削抵抗，せん断角と比 べ寿命直前でのバラツキが小さい特徴を得た．
＜今後の課題と展望＞
以上は本実験条件下に限られるが，今後多くの実験（実証）を実施することでより明らかに されるところである．少なくとも有効な情報を与えることができるといえる．
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